Разработка технологического процесса изготовления детали "Переходник"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Краевое государственное автономное профессиональное

образовательное учреждение

«Пермский техникум промышленных и информационных технологий»

Курсовая работа

по дисциплине «Технология машиностроения»

Тема: Разработка технологического процесса изготовления детали «Переходник»

Пермь

2017

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Описание конструкции детали и анализ технологичности

1.2 Характеристика материала детали

2. Технологическая часть

2.1 Выбор вида и метода получения заготовки, расчет припусков

2.2 Разработка маршрутного технологического процесса

2.3 Выбор технологического оборудования

2.4 Выбор и описание станочных приспособлений

2.5 Выбор и описание режущего инструмента

2.6 Выбор и описание измерительных средств

2.7 Расчет режимов резания

2.8 Расчет технической нормы времени

3. Охрана труда

Заключение

Список используемых источников

Введение

Машиностроение является важнейшей отраслью промышленности. Его продукция - машины различного назначения поставляются всем отраслям народного хозяйства. Рост промышленности и народного хозяйства, а также темпы перевооружения их новой техникой в значительной степени зависят от уровня развития машиностроения. Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкций машин, но и непрерывным совершенствованием технологии их производства. Важно качественно, дешево и в заданные плановые сроки с минимальными затратами живого и овеществленного труда изготовить машину, применив высокопроизводительное оборудование, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производства. От принятой технологии производства во многом зависит надежность работы выпускаемых машин, а также экономичность их эксплуатации.

Совершенство конструкции машины характеризуется ее соответствием современному уровню техники, экономичностью в эксплуатации, а также тем, в какой мере учтены возможности использования наиболее экономичных и производительных технологических методов ее изготовления применительно к заданному выпуску и условиям производства.

В период научно-технической революции и при высоких темпах технического прогресса важное значение имеет всемерное ускорение технологической подготовки производства новых объектов. Эта задача может быть решена путем разработки и широкого использования типовых технологических процессов, применения гибких быстропереналаживаемых средств производства, нормализованной и обратимой оснастки.

Совокупность методов и приемов изготовления машин, выработанных в течении длительного времени и используемых в определенной области. Поэтому возникают такие понятия: технология обработки давлением, литья, сварки, сборки машин. Все эти области производства относятся к технологии машиностроения охватывающей все этапы процесса изготовления автомобильной продукции.

Однако под “технологией машиностроения” принято понимать научную дисциплину, изучающую процессы механической обработки деталей и сборки машин, попутно затрагивающую вопросы выбора заготовки и методы их изготовления. В процессе технической обработки деталей машин возникает большое количество простейших вопросов, связанных с необходимостью выполнения технических требований, поставленными конструкторами перед изготовителями.

Эти обстоятельства объясняют развитие “технологии машиностроения“ как научной дисциплины, в первую очередь в направлении изучения вопросов технологии механической обработки и сборки, в наибольшей мере влияющих на производственную деятельность предприятия.

Основные технологические документы (ГОСТ 3.1102-81) делятся на документы общего и специального назначения. К документам общего назначения относятся технологические документы, применяемые отдельно или включенные в комплекс документов на технологические процессы независимо от характера технологических методов изготовления или ремонта изделий.

Документацией общего назначения является карта эскизов (КЭ) и технология инструментов (ТИ). Документы специального назначения посвящены описанию технологических процессов (ТП) и операций. В зависимости от типа и вида производства и заранее предусмотренных технологических методов изготовления или ремонта изделий (их составных частей). К числу обязательных документов такого рода относятся маршрутные карты (МК).

Взамен МК допускается использовать соответствующие карты тех. процесса (КТП). Они предназначены для операционного описания ТП изготовления или ремонта изделия в технологической последовательности по всем операциям одного вида формообразования, обработки, сборки или ремонта с указанием переходов, технологических решений, данных о средствах технологического оснащения, материальных и трудовых затрат.

Для одиночных ТП разрабатывается операционная карта, в которой содержится описание тех. операций с указанием последовательного выполнения переходов, данных о средствах тех. оснащения и трудовых затратах. Карта эскизов предназначена для указания последовательной обработки деталей, каждая операция нумеруется, в ней указываются шероховатость и выдерживаемые размеры с предельными отклонениями, схема базирования заготовки.

1. Общая часть

1.1 Описание конструкции детали и анализ технологичности

деталь переходник заготовка резание

Деталь «Переходник» предназначена для соединения двух более сложных деталей, она имеет шестигранник для удобства фиксации детали в определенном положении.

Деталь «переходник» из конструкционной стали 45 ГОСТ 1050-88.

1.2 Характеристика материала детали

Сталь 45 - конструкционная, углеродистая, качественная.

Массовая доля элементов, %

углерод C……………………………………………………… 0,42 - 0,50

кремний Si……………………………………………………… 0,17 - 0,37

марганец Mn………………………………………………………. 0,5 - 0,8

хром Cr………………………………………………………………. 0,25

сера S…………………………………………………………………. 0,04

фосфор P…………………………………………………………… 0,035

медь Cu……………………………………………………………. 0,25

никель Ni……………………………………………………………. 0,25

мышьяк As…………………………………………………………. 0,08

Твердость по Бринеллю (НB) ………………………….…… 174 - 217

Диаметр отпечатка, мм (не более) ………………………… 4,1

Термообработка:

Закалка: Первой закалки или нормализации ……………… 8400С

Второй закалки ……………………………………………… -

Охлаждение в масле ………………………………………… 150С

Отпуск ………………………………………………………… 4000С

(воде или в масле)

Предел текучести, Н/мм2 …………………………………… 785

Временное сопротивление, МПа …………………………… 690

Относительное удлинение, % ……………………………… 10

Относительное сужение, % …………………………………45

Ударная вязкость КСИ, Дж/см2 …………………………… 81

Анализ технологичности детали

Технологичность конструкции является одним из основных требований, предъявляемых к деталям машин. Под технологичностью конструкции понимают степень ее соответствия производственным условиям, позволяющим применять технологические процессы, обеспечивающие изготовление детали с наибольшей производительностью и наименьшей себестоимостью для данного масштаба производства. Технологичной конструкцией считается та, которая в большей степени отвечает требованиям прогрессивной технологии. Это в равной степени относится к выбранному материалу детали и ее термической обработке, геометрической форме, точности механической обработки и шероховатости поверхности.

К основным требованиям технологичности можно отнести:

обоснованный выбор материала детали и увязка требований качества поверхностного слоя с маркой материала детали;

сокращение числа установов заготовки при обработке;

надежное удаление стружки;

возможность максимального использования стандартизованных и нормализованных режущих и измерительных инструментов;

обеспечение благоприятных условий работы режущего инструмента;

унификация формы и размеров обрабатываемых элементов, что обеспечит обработку их минимальным числом инструментов и использование типовых подпрограмм на станках с ЧПУ и т.д.

К поверхностям, имеющим основное, решающее значение для служебного назначения детали, относятся отверстия. В связи с этим, при изготовлении детали важно обеспечить требуемые параметры точности и шероховатости поверхностей.

Конструкция данной детали позволяет применять рациональную заготовку, например прокат, форма и размеры которой максимально приближены к форме и размерам готовой детали

Количественная оценка технологичности детали определяется по ГОСТ 14.201-83, при которой на первоначальной стадии используются дополнительные показатели: коэффициент использования материала, точности обработки, шероховатости поверхности, которые определяются следующим образом.

Заданная чертежом деталь «Переходник» имеет цилиндрическую форму с наибольшим диаметром 16 мм и общей длиной 36 мм. Деталь имеет шестигранник и по бокам имеет резьбу М16х1,5. Также деталь имеет ступенчатое отверстие ш 9,5 и ш 7,5. Заготовку целесообразно выполнить из проката ш 30 мм и длиной 40 мм.

Заготовка из Стали 45 в состоянии поставки имеет твердость HRCЭ 25. В процессе обработки переходник подвергается термообработке (закалка -низкий отпуск) до получения твердости 229 НВ.

Качественный анализ технологичности

Все поверхности параллельны и перпендикулярны между собой и расположены в одной плоскости.

Все сквозные отверстия без внутренних уступов, с прямой осью.

Длина резьбы не превышает двух диаметров.

Резьбовые соединения легко доступны.

Деталь пригонки по месту не требует.

Количественный анализ.

Коэффициент технологичности

,

где - средний квалитет точности,

Так как , то деталь тенологична или средней технологичности.

Коэффициент шероховатости поверхностей детали

где

- Деталь технологична или средней технологичности.

Коэффициент унификации конструктивных элементов

Вывод: При заданных условиях считается, что деталь технологична, так как конструкция детали удовлетворяет требованиям, предъявляемым к изделию.

2. Технологическая часть

2.1 Выбор вида и метода получения заготовки, расчет припусков

Заготовка - предмет производства, из которого путем изменения размеров, формы, качества поверхности получается готовая деталь. От правильного выбора заготовки в значительной мере зависят общая трудоемкость и себестоимость изготовления детали.

В машиностроительной промышленности применяются следующие виды заготовок:

- отливки из чугуна, стали и цветных металлов;

- поковки и штамповки из стали и некоторых цветных сплавов;

- сортовой прокат из стали и цветных металлов (круг, квадрат, шестигранник, профильный, листовой);

- штампосварные заготовки из стального проката и других металлов (являются наиболее целесообразными и экономичными);

- штамповки и отливки из пластмасс и других неметаллических материалов;

- металлокерамические заготовки, получаемые методом порошковой металлургии.

Механические свойства отливок, с одной стороны, поковок и штамповок с другой, значительно отличаются одна относительно другой, поэтому уже при проектировании вид заготовки каждой детали определяется, как правило, конструктором. Однако делать это он должен по согласованию с технологами механических и заготовительных цехов. В ряде случаев, когда можно применять различные виды заготовок (например, поковки, штамповки или сортовой металл), наивыгоднейшее решение получают путем сопоставления конкурирующих вариантов.

Литые заготовки. Применяются различные методы получения отливок. Отливки служат заготовками для фасонных деталей. Из чугуна отливают картеры, коробки, корпуса подшипников, кронштейны маховики, шкивы, фланцы и т.п. При более высоких требованиях к механическим свойствам деталей аналогичные отливки выполняют из стали. Из алюминиевых сплавов отливают блоки цилиндров, картеры, коробки, поршни.

Основные способы получения отливок:

- литье в песчаные формы (ручная или машинная формовка), точность отливок 15-17 квалитет, шероховатость поверхностей RZ 320-160 мкм;

- литье в оболочковые формы - метод получения точных и качественных мелких и средних отливок из чугуна и стали, точность отливок 14 квалитет, данный способ целесообразно применять в серийном и массовом производстве;

- литье по выплавляемым моделям применяют для получения мелких отливок сложной конфигурации, обеспечивает высокую точность 11-12 квалитет и шероховатость поверхностей RZ 40-10 мкм, поверхности деталей либо совсем не обрабатывают, либо только шлифуют;

- литье в кокиль (металлические формы) обеспечивает получение отливок точности 12-15 квалитета и шероховатости поверхностей RZ 160-80 мкм;

- литье под давлением применяют для получения мелких отливок сложной формы из цветных сплавов при крупномасштабном производстве, отливки выполняются с точностью 9-11 квалитет и шероховатость RZ 80-20 мкм;

- центробежное литье применяют в основном для получения заготовок, имеющих форму тел вращения (цилиндры, стаканы, кольца), точность 12-14 квалитет и шероховатость Rz 40-20 мкм.

Заготовки, получаемые обработкой давлением. К методам получения исходных заготовок обработкой давлением относятся свободная ковка, горячая и холодная штамповка. Механические свойства кованных и штампованных заготовок выше свойств заготовок, получаемых литьем. Это основной вид заготовок для изготовления ответственных деталей из стали и некоторых цветных сплавов.

Получение заготовок методом ковки применяют в основном в условиях индивидуального или мелкосерийного производства, когда экономически нецелесообразно изготовлять дорогие штампы.

Для уменьшения расхода металла при ковке заготовок применяют кольца и подкладные штампы.

В условиях серийного и массового производства мелкие и средние стальные заготовки получают методом штамповки. Данный метод получения заготовок был применён в исходном технологическом процессе. Достоинства этого метода: значительная производительность, резкое уменьшение величины припусков по сравнению со свободной ковкой.

В зависимости от применяемого оборудования штамповку подразделяют на штамповку на молотах, прессах, горизонтально-ковочных машинах и специальных машинах. Штамповку производят как горячем, так и в холодном состоянии.

Штамповка в холодном состоянии позволяет получить заготовку с высокими физико-механическими свойствами, но этот метод очень энергоемок и применяется очень редко.

Заготовки из проката. Прокат применяют в тех случаях, когда конфигурация детали близко соответствует какому-либо виду сортового материала (круглого, шестигранного, квадратного, прямоугольного). Широко используют также горячекатаные бесшовные трубы различной толщины и диаметра, а также профильный прокат (угловая сталь, швеллеры, балки).

Прокат выпускают горячекатаный и калиброванный холоднотянутый. При выборе размера прокатного материала следует пользоваться стандартами на материал, учитывая конфигурацию детали, точность выполняемых размеров и необходимость экономии металла. Круглый горячекатаный сортовой материал повышенной и нормальной точности выпускают по ГОСТ 2590-2006, круглый калиброванный - по ГОСТ 7417-75. С целью приближения формы заготовки к конфигурации деталей типа валов и осей целесообразно применение в условиях крупносерийного и массового производства проката переменного поперечного сечения (периодического проката). В связи с низкими перепадами диаметров был выбран данный метод получения заготовки.

Комбинированные заготовки. При изготовлении заготовок сложной конфигурации значительный экономический эффект дает изготовление отдельных элементов заготовки прогрессивными методами (штамповка, отливка, сортовой и фасонный прокат) с последующим соединением этих элементов сваркой или другими способами. В сельскохозяйственных машинах сварку применяют: при изготовлении рам, колес, и т.д.

Заготовки из металлокерамики. Металлокерамические материалы, получаемые путем прессования порошковой смеси с последующим спеканием, пористы, поэтому их применение эффективно при изготовлении подшипниковых втулок. Из металлокерамики изготавливают также накладки на тормозные колодки и другие фрикционные детали, имеющие высокий коэффициент трения (0,26-0,32 по стали всухую и 0,10-0,12 при работе в масле).

Порошковая металлургия включает следующие этапы:

- подготовка порошков исходных материалов (медь, вольфрам, графит и др.);

- прессование заготовок в специальных прессформах. Если необходимо получить максимально плотную деталь, то уплотнение производят с предварительным нагревом до температуры спекания, но ниже точки плавления основного компонента.

Порошок спекают в газовых или электрических печах в среде водорода или других защитных газов. Если деталь работает в условиях значительного трения, то ее пропитывают маслом или в состав добавляют графитовый порошок. Для получения точных заготовок после спекания их калибруют.

Выбор заготовки и ее проектирование.

Важная задача при изготовлении заготовок приближение их по форме к готовым деталям.

На выбор вида заготовки и метода ее получения влияют материал детали, ее размеры и конструктивные формы, годовой выпуск деталей и другие факторы.

При разработке процессов изготовления деталей применяют два основных направления:

- получение заготовок, наиболее приближенных по форме к размерам готовой детали, когда на заготовительные процессы приходится основная трудоемкость;

- получение заготовок с большими припусками, т.е. основная трудоемкость приходится на цех механической обработки.

Проектирование заготовок выполняется в следующей последовательности:

- определяется вид исходной заготовки (прокат, штамповка, отливка);

- разрабатывается технологический маршрут механической обработки заготовки;

- определяется (рассчитывается) операционный и общий припуски на все обрабатываемые поверхности;

- на чертеже детали вычерчиваются общие припуски на обработку каждой поверхности;

- назначаются предварительные размеры заготовок и допуски на них;

- корректируются размеры заготовки с учетом метода ее изготовления, устанавливаются напуски, формовочные уклоны, радиусы и т.д.

Допуски и припуски на механическую обработку на чугунные и стальные заготовки, отливаемые в песчаные формы, регламентируются ГОСТ 26645-89 «Отливки из металлов и сплавов».

Таким образом, заготовку выполняем из круглого проката Ш 30.

Расчет припусков статистическим методом

1. Обработка торцов L=36

Наименование операции	Номинальный размер	Квалитет	Шероховатость	Припуск	Допуск
Заготовительная	40-0,62	h14
Токарная	36-0,02	h14		2	0,5

2. Наружная обработка D=16

Наименование операции	Номинальный размер	Квалитет	Шероховатость	Припуск	Допуск
Заготовительная	26-0,52	h14
Токарная черновая	19-0,33	h13		2,5	0,5
Токарная чистовая	16-0,14	h11		1,5	0,4

3. Внутренняя обработка D=20

Наименование операции	Номинальный размер	Квалитет	Шероховатость	Припуск	Допуск
Заготовительная		М14
Сверлильная	7,5+0,2	М12		3,5	0,2

Выбор и обоснование принятого варианта заготовки

Определение массы заготовки

,

Определение массы детали

,

Определение коэффициента использования металла

2.2 Разработка маршрутного технологического процесса

005 Заготовительная операция

Обработка ведется на центровочном станке. Технологической базой является торец детали. Режущий инструмент центровочное сверло.

010 Токарная операция

Обработка ведется на токарном станке с ЧПУ 16К20Ф3. Режущий инструмент: сверло спиральное; резец: прямой, подрезной, канавочный. Измерительный инструмент: скоба, шаблон. Приспособление: специальное.

Обработку выполнять согласно технологическому процессу.

015 Токарная операция

Обработка ведется на токарном станке с ЧПУ 16К20Ф3. Режущий инструмент: резец: расточной, подрезной, канавочный. Измерительный инструмент: скоба, шаблон. Приспособление: трехкулачковый патрон.

Обработку выполнять согласно технологическому процессу.

020 Фрезерная операция

Обработка ведется на фрезерном станке 6Р83. Режущий инструмент: торцевая фреза. Измерительный инструмент: скоба, шаблон. Приспособление: специальное.

Обработку выполнять согласно технологическому процессу.

025 Шлифовальная операция

Обработка ведется на шлифовальном станке 3Е12. Режущий инструмент: шлифовальный круг. Измерительный инструмент: микрометр. Приспособление: цанговый патрон с пневмоприводом.

Обработку выполнять согласно технологическому процессу.

030 Резьба-фрезерная операция

Обработка ведется на фрезерном станке 2056. Режущий инструмент: фреза червячная. Измерительный инструмент: калибр, микрометр. Приспособление: специальное.

Обработку выполнять согласно технологическому процессу.

035 Резьба-фрезерная операция

Обработка ведется на фрезерном станке 2056. Режущий инструмент: фреза червячная. Измерительный инструмент: калибр, микрометр. Приспособление: специальное.

Обработку выполнять согласно технологическому процессу.

040 Сверлильная операция

Обработка ведется на сверлильном станке 2Н135. Режущий инструмент: сверло спиральное. Измерительный инструмент: стенкометр, калибр. Приспособление: специальное.

Обработку выполнять согласно технологическому процессу.

045 Токарная операция

Обработка ведется на токарном станке с ЧПУ 16К20. Режущий инструмент: резец канавочный. Измерительный инструмент: скоба, шаблон. Приспособление: трехкулачковый патрон.

Обработку выполнять согласно технологическому процессу.

050 Токарная операция

Обработка ведется на токарном станке с ЧПУ 16К20. Режущий инструмент: резец фасочный. Измерительный инструмент: скоба, шаблон. Приспособление: трехкулачковый патрон.

Обработку выполнять согласно технологическому процессу.

055 Электрохимическая операция

060 Промывка

065 Контроль

2.3 Выбор технологического оборудования

Металлорежущий станок выбирается исходя из требований к качеству поверхности, которую необходимо получить, необходимой мощности двигателей, габаритов, типа производства, количества инструментов на данной операции.

Как отмечалось выше для обработки основного количества поверхностей выбираем токарно-винторезный станок 16К20Ф3.

Наладкой станка называют подготовку его к выполнению определенной работы по изготовлению детали в соответствии с установленным технологически процессом для обеспечения требуемой производительности, точности и шероховатости поверхности. После наладки обрабатывают две-три детали, и если полученные после обработки размеры не соответствуют указанным на чертеже, то производят подналадку инструмента на требуемый размер.

2.4 Выбор и описание станочных приспособлений

Станочное приспособление -- устройство для базирования и закрепления заготовки при обработке на металлорежущем станке.

При изготовлении деталей в машиностроении большое значение имеет технологическая подготовка производства, основную долю затрат по стоимости и трудоемкости в которой вносит проектирование и изготовление технологической оснастки, в частности, затраты на создание станочных приспособлений. Одним из возможных решений этой задачи является применение унифицированных, стандартизированных функциональных элементов, позволяющие сократить комплект станочных приспособлений и увеличить срок их эксплуатации.

По целевому назначению различают пять групп приспособлений:

- Станочные приспособления для установки заготовок на станках, которые в зависимости от вида обработки делят на токарные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные, расточные, протяжные, строгальные и другие.

- Станочные приспособления для установки обрабатывающих инструментов (вспомогательный инструмент), характеризующиеся большим числом нормализованных конструкций в силу применения нормализованных и стандартных рабочих инструментов. В состав этой группы входит 70...80 % от общего количества приспособлений.

- Сборочные приспособления для обеспечения правильного взаимного положения деталей и сборочных единиц, предварительного деформирования собираемых упругих элементов (резиновых деталей, пружин, рессор), напрессовки, запрессовки, вальцовки, клепки, гибки по месту и других сборочных операций.

- Контрольные приспособления, предназначенные для проверки точности заготовок, промежуточного и окончательного конт¬роля изготавливаемых деталей, проверки сборочных операций, сборочных единиц и машин (к этой группе относятся также испытательные и контрольно-измерительные стенды).

- Транспортно-кантовальные приспособления для захвата, перемещения и перевертывания обрабатываемых заготовок и собираемых изделий (обычно тяжелых), применяемые в основном в автоматизированном массовом и крупносерийном производствах.

По степени специализации подразделяют на три группы, в каждую из которых входят соответствующие системы станочных приспособлений, предусмотренные ЕСТПП и ГОСТ 14.305--73 «Правила выбора технологической оснастки». В отдельную систему можно выделить средства механизации зажима станочных предусмотренные ЕСТПП и ГОСТ 14.305--73 «Правила выбора технологической оснастки». В отдельную систему можно выделить средства механизации зажима станочных приспособлений (СМЗСП).

Универсальные

УБП -- универсально-безналадочные приспособления, для которых характерно применение универсальных регулируемых приспособлений, не требующих сменных установочных и зажимных элементов. Данная группа включает в себя комплексы универсальных приспособлений, входящих в комплекты оснастки, поставляемой машиностроительным предприятиям в качестве принадлежностей к станкам.

Рекомендуется для единичного и мелкосерийного производств.

УНП -- универсально-наладочные приспособления. Предусматривает разделение элементов приспособлений на два основных вида: базовые и сменные. Базовые элементы -- постоянная многократно используемая часть приспособления, изготавливаемая заранее по соответствующим стандартам. Сменные установочные и зажимные элементы-наладки могут быть универсальными (изготавливаемыми заранее) и специальными (изготавливаемыми по мере необходимости машиностроительным заводом).

Рекомендуется для мелкосерийного и серийного производств, особенно эффективна при групповой обработке заготовок.

УУС -- универсальные устройства и средства.

Специализированные

СБП -- специализированные безналадочные приспособления.

СНП -- специализированные наладочные приспособления. Так же, как и система УНП, включает базовые элементы и комплексы элементов-наладок, но отличается более высокой степенью механизации приводов и применением многоместных приспособлений.

Рекомендуется для специализированного серийного и крупносерийного производств.

Специальные

УСП -- универсально-сборные приспособления. УСП является одноцелевым по назначению, но универсальными по изготовлению. Собирают из заранее изготовленных деталей и сборочных единиц без последующей доработки. В комплект УСП входят: базовые и корпусные детали (плиты прямоугольные, плиты круглые, угольники); установочные детали (пальцы, призмы, штыри и др.); направляющие детали (кондукторные втулки, колонки); крепежные детали (болты, винты, шпильки, гайки, шайбы); разные детали (вилки, хомутики, оси, рукоятки, опоры); сборочные единицы (поворотные головки, кронштейны, фиксаторы, подвижные призмы, кулачковые и тисковые зажимы).

Из комплекта УСП можно собирать токарные, сверлильные, фрезерные и другие приспособления. Предусматривает комплекс стандартных заранее изготовленных из высококачественных легированных и инструментальных закаленных сталей (12ХНЗА, У8А, У10А и др.) элементов -- деталей и сборочных единиц высокой точности, из которых компонуют различные конструкции специальных приспособлений. После применения приспособления разбирают на составные элементы. Элементы УСП находятся в обращении в течение 18-20 лет.

Базовые детали по ГОСТ 15636-70 -- ГОСТ 15646-70; Корпусные детали по ГОСТ 15647-70 -- ГОСТ 15706-70; Установочные детали по ГОСТ 15707-70 -- ГОСТ 15718-70; Направляющие детали по ГОСТ 15361-70 -- ГОСТ 15366-70; Прижимные детали по ГОСТ 15719-70 -- ГОСТ 15723-70; Крепежные детали по ГОСТ 15724-70 -- ГОСТ 15733-70; Разные детали по ГОСТ 15734-70 -- ГОСТ 15743-70; Сборочные единицы по ГОСТ 15744-70 -- ГОСТ 15761-70.

Точность обработки на УСП не превышает 9-го квалитета вследствие их невысокой жёсткости (наличие большого количества стыков). Главным достоинством УСП является быстрота сборки. За 2-5 часов можно скомпоновать приспособление средней сложности (с учетом квалификации слесаря-сборщика).

Рекомендуется для единичного, мелкосерийного, серийного и различных опытных производств в период освоения новых видов изделий.

Универсально-сборные переналаживаемые приспособления (УСПП) - система станочных приспособлений, в основу которой положен агрегатно-модульный принцип создания компоновок и возможность переналадки элементов, в том числе автоматизированная.

Предназначены для базирования и закрепления деталей при обработке на сверлильно-фрезерно-расточных станках с ЧПУ в условиях многономенклатурного производства.

СРП -- сборно-разборные приспособления. Содержит комплексы стандартных сборочных единиц с базовыми поверхностями для сборки различных приспособлений. По окончании эксплуатации (при смене объекта производства) компоновки разбирают на сборочные единицы и используют их в новых приспособлениях. Представляет собой компоновку, состоящую из готовой базовой части (плиты, угольника, планшайбы), сборочных единиц (зажимных, установочных и т. д.) и наладочного элемента, чаще всего специального, с помощью которого заготовку «связывают» с установочными элементами приспособления. СРП, несмотря на определенное сходство с УСП, имеют существенное различие: они содержат помимо стандартных деталей и узлов специальную наладку.

Точность обработки на СРП (8, 9-й квалитеты) обеспечивается точностью изготовления и установки составляющих базовых элементов.

Рекомендуется для серийного и крупносерийного производств в условиях частой смены выпускаемых изделий с большим количеством модификаций.

НСП -- неразборные специальные приспособления. Содержит комплексы преимущественно стандартных сборочных единиц, деталей и заготовок, а также нестандартных элементов для изготовления высокопроизводительных специальных приспособлений и сменных специальных наладок.

Рекомендуется для стабильного крупносерийного и массового производств.

Система СМЗСП включает комплекс универсальных силовых устройств, выполненных в виде обособленных агрегатов и позволяющих в сочетании с другими приспособлениями механизировать и автоматизировать процесс закрепления заготовок.

Предназначена для использования в условиях любого производства.

Несмотря на большие различия в конструктивном оформлении, обусловленные многообразием технологических процессов, конструктивных форм и размеров изготавливаемых деталей, типов станков и других факторов, приспособления имеют практически одинаковую структуру, куда входят различные элементы, механизмы и детали.

Опоры

Установочные элементы (опоры) служат для ориентации заготовки в пространстве, базирования заготовок и деталей при обработке, сборке и контроле.

Опоры могут быть неподвижными, подвижными, плавающими и регулируемыми.

Неподвижные опоры жестко соединяются с корпусом приспособления, подвижные могут перемещаться по базе в процессе обработки заготовки или при установке ее в приспособление. В качестве примера подвижных опор могут служить опоры подвижного люнета токарного станка, плавающих -- подвижный (утопающий) палец или центр. Регулируемые (подводимые и самоустанавливающиеся) элементы играют роль дополнительных опор для повышения жесткости обрабатываемых в приспособлениях нежестких заготовок.

В качестве установочных элементов при базировании заготовок по плоскостям используют точечные неподвижные опоры со сферической, плоской и рифленой рабочими поверхностями (при использовании черных базовых поверхностей) и опорные пластины (при использовании обработанных базовых поверхностей). Выбор постоянных точечных опор осуществляют по ГОСТ 13440--68 -- ГОСТ 13442--68, регулируемых -- по ГОСТ 4084--68 -- ГОСТ 4085--68, самоустанавливающихся -- по ГОСТ 13159--67. Опорные пластины выбирают по ГОСТ 4743--68.

По внешним цилиндрическим поверхностям заготовки устанавливают в призмы (ГОСТ 12195--66 -- ГОСТ 12197--66), втулки и полувтулки, цанги, кулачки самоцентрирующих патронов (ГОСТ 2675--80, ГОСТ 3890--82 и др.) и подобные установочные и установочно-зажимные элементы; по внутренним -- на рабочую поверхность различных оправок (ГОСТ 16211--70 и др.), на пальцы (ГОСТ 12209--66 -- ГОСТ 12212--66), сухари, кулачки разжимных устройств и другие установочные элементы.

Для установки заготовок по центровым гнездам и фаскам отверстий используют различные по конструкции центры (ГОСТ 2576--79, ГОСТ 8742--75), для установки зубчатых колес по эвольвентным профилям -- ролики, шары, витые пружины и другие элементы. Чаще всего в конкретном приспособлении используют несколько видов установочных элементов, так как базирование заготовок обычно осуществляется не по одной базе, а по их комплекту. Количество этих элементов и их расположение в приспособлении выбирают в зависимости от требуемой точности ориентации и устойчивости заготовки согласно принятой в технологическом процессе схеме базирования.

Установочные элементы должны обладать повышенной износостойкостью, длительное время сохранять свои размеры и относительное положение. Поэтому их изготавливают из углеродистых и легированных сталей (У7, У8, У10А, 65Г и др.) с закалкой до твердости 56…...61 HRC8 или из конструкционных сталей (15ХН, 20, 20Х и др.) с цементацией на глубину 0,8…1,2 мм и последующей закалкой до той же твердости. В ряде случаев их армируют твердым сплавом и другими материалами. Шероховатость рабочих поверхностей установочных элементов соответствует чаще всего параметру Ra = 2,5…0,32 мкм. Кроме того, установочные элементы не должны ухудшать качество поверхностей деталей, стыки их должны быть достаточно жесткими.

2.5 Выбор и описание режущего инструмента

При выборе режущего инструмента следует руководствоваться правилами:

- Режущий инструмент выбирается исходя из метода обработки, оборудования, расположения обрабатываемой поверхности

- Следует отдавать стандартным и нормализованным инструментам и только при их отсутствии применять нестандартные

- Материал режущего инструмента выбирается исходя из обрабатываемого материала, состояния поверхности и вида обработки.

Для обработки наружной цилиндрической и торцовой поверхностей используется токарный проходной упорный резец ГОСТ 18879 - 73.

h = 20 мм - высота резца;

L = 120 мм - длина резца;

b = 16 мм - ширина резца;

l = 16 мм - длина режущей кромки;

R = 1 мм - радиус закругления режущей кромки;

Материал режущей кромки Т15К6.

Для обработки внутренних поверхностей используется токарный расточной резец ГОСТ 18883 - 73.

Материал режущей кромки Т15К6.

h = 16 мм - высота резца;

b = 16 мм - ширина резца;

L = 120 мм - длина резца;

l = 8 мм - длина режущей кромки;

Для подрезания фаски используется токарный проходной отогнутый резец ГОСТ 18868 - 73.

H = 16 мм - высота резца;

B = 10 мм - ширина резца;

L = 100 мм - длина резца;

m = 8 мм - расстояние от режущей кромки до державки;

a = 8 мм - длина режущей кромки;

r = 0,5 мм - радиус закругления режущей кромки;

Материал режущей кромки Т5К10.

При сверлении поверхности используем:

Спиральные сверла из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком ГОСТ 10902-77:

d=9-диаметр сверла;

L=125 мм - длина сверла;

l=81 мм - длина режущей части;

Материал: P9K5.

Спиральные сверла из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком ГОСТ 10903-77:

d=11,7 - диаметр сверла;

L=175 мм - длина сверла;

l=94 мм - длина режущей части;

Материал: P9K5.

Для наружного шлифования используется абразивный круг ГОСТ 2424 - 75.

D = 600 мм - диаметр круга;

d = 80 мм - внутренний диаметр круга;

B = 305 мм - ширина круга;

Зернистость 40;

Твердость СМ1;

Шлифовальный материал 24А.

2.6 Выбор и описание измерительных средств

Калибры

Калибрами называются бесшкальные меры, которые предназначены для контроля размеров, формы и расположения поверхностей деталей. По методу контроля калибры делят на нормальные и предельные. Нормальные калибры копируют размеры и форму изделий.

Предельные калибры воспроизводят размеры, соответствующие верхней и нижней границам допуска на изделие.При контроле используют проходной и непроходной предельные калибры. По конструкции предельные калибры делят на нерегулируемые и регулируемые.Регулируемые калибры позволяют компенсировать их износ или устанавливать калибр на другой размер; предельные калибры могут быть однопредельными и двухпредельными, объединяющими проходной и непроходной калибры. Оба предельных калибра могут быть расположены с одной стороны. В этом случае предельные калибры называют односторонними.

Комплексные калибры предназначены для контроля нескольких размеров изделия (например, деталей шлицевого соединения).

Дифференциальные калибры позволяют контролировать только один размер (например, калибр для контроля ширины шпоночного паза).

По назначению различают рабочие калибры для контроля изделий при изготовлении; калибры контролера (для проверки изделий работниками службы технического контроля); приемные калибры для контроля изделий заказчиком; контрольные калибры для проверки размеров рабочих и приемных калибров. В качестве калибра контролера используют частично изношенные проходные и неизношенные непроходные калибры.

На калибры наносят маркировку, в которой указывают параметры контролируемых деталей: номинальный размер, обозначение поля допуска и предельные отклонения.

Нормальные калибр-шаблоны применяют для контроля размеров и формы изделий сложного профиля. Шаблоны могут прикладываться к проверяемому профилю изделия или накладываться на изделие с совмещением профилей . В первом случае отклонение профиля изделия от профиля шаблона определяют на «краску», если отклонение менее 3 мкм, или на просвет, если отклонение больше 3 мкм. При проверке на «краску» поверхность шаблона покрывают тонким слоем краски и прикладывают его к изделию. По отпечатку краски на поверхности проверяемого изделия судят о плотности прилегания шаблона.

При контроле изделия путем совмещения профилей отклонение профиля определяют при помощи индикатора. Индикатор применяют в тех случаях, когда величина отклонения составляет не более 5 мкм в большую или меньшую сторону, если эта величина больше, то отклонение оценивают визуально.

Для определения радиусов закруглений от 1 до 25 мм применяют радиусные шаблоны, которые представляют собой стальные пластины с профилем дуги окружности соответствующего радиуса. Они комплектуются в наборы, состоящие из пластин с выпуклыми 1 или вогнутыми 3 профилями. Пластины собирают в обойму 2. При контроле радиусные шаблоны, как правило, прикладывают к профилю изделия. Если в сопряжении нет зазора, то радиусы изделия и шаблона равны.

Калибр-пробки

Калибр-пробки для контроля отверстий небольшого диаметра (1 …10 мм) изготавливают двусторонними со вставками из калиброванной проволоки.

Двусторонние калибр-пробки, имеющие вставки с коническими хвостовиками, применяют для контроля отверстий диаметром от 3 до 50 мм. Длина проходного калибра у этих пробок больше, чем длина непроходного. Для этих же размеров иногда применяют односторонние пробки, у которых проходной и непроходной калибр расположены по одну сторону рукоятки, однако такие пробки сложны в изготовлении и не позволяют контролировать неглубокие глухие и длинные отверстия, поэтому они используются редко.

Калибр-скобы (все размеры указаны в миллиметрах): а, б - скобы из листового материала; в - штампованные скобы; г - штампованные скобы со сменными измерительными губками; НЕ и ПР - соответственно непроходная и проходная сторона калибра

Для контроля отверстий диаметром от 1 до 100 мм применяют двусторонние пробки с насадками, имеющие полный профиль. Пользование такими калибрами затруднительно из-за их большой массы, поэтому при контроле отверстий большого диаметра чаще используют пробки с неполными профилями. Калибр-пробки с неполным профилем изготавливают двусторонними из листовых заготовок, их применяют для контроля отверстий с размерами от 3 до 250 мм. Калибр-пробки с неполным профилем могут изготавливаться и односторонними.

Контроль отверстий диаметром от 250 до 1000 мм производят предельными нутромерами или штихмассами. У нутромеров измерительные поверхности выполняют цилиндрическими, а у штихмассов - сферическими. Штихмассы и нутромеры применяют в виде комплектов, состоящих из двух калибров - проходного и непроходного.

2.7 Расчет режимов резания

1. Наружная токарная обработка

1) Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3.

Высота центров 215 мм. Частота вращения шпинделя, об/мин: 45-2000. Продольные подачи, мм/об: 0,1-1,2. Мощность двигателя, кВт: 4,2-6,3. КПД станка 0,75.

2) Выбор приспособления.

Деталь закрепляется в трехкулачковый патрон.

3) Выбор режущего инструмента.

Резец проходной прямой ГОСТ 188869-73 .

НхВ=16х20 мм.

4) Определение глубины резания .

5) Определение подачи на оборот

Корректировка по паспорту станка

6) Назначение периода стойкости инструмента .

7) Определение скорости резания

где - коэффициент, зависящий от вида обработки, подачи, инструмента, материала заготовки.

7.1) Определение поправочных коэффициентов

- коэффициент, зависящий от обработки материала,

- коэффициент, зависящий от стойкости резца,

- коэффициент, зависящий от сечения державки,

- коэффициент, зависящий от состояния поверхности заготовки,

- коэффициент, зависящий от качества поверхности,

7.2) Определение скорости резания с учетом поправочных коэффициентов

8) Определение частоты вращения шпинделя



Корректировка по паспорту станка .

9) Определение фактической скорости резания

10) Определяю силу сопротивления резания

10.1) Определение поправочных коэффициентов

- коэффициент, зависящий от обработки материала,

- коэффициент, зависящий от стойкости резца,

- коэффициент, зависящий от сечения державки,

- коэффициент, зависящий от состояния поверхности заготовки,

- коэффициент, зависящий от качества поверхности,

10.2) Определение силы резания с учетом поправочных коэффициентов

11) Определение мощности резания

12) Проверка мощности станка

Обработка возможна.

2. Сверлильная обработка

1) Выбор станка

Выбираем сверлильный станок 2Н135.

Частота вращения шпинделя, об/мин: 31-1400. Продольные подачи, мм/об: 0,1-1,6. Мощность двигателя, кВт: 4. КПД станка 0,75.

2) Выбор приспособления.

Деталь закрепляется в кондуктор.

3) Выбор режущего инструмента.

Спиральное сверло Р9М4К8.

4) Определение глубины резания

.

5) Определение подачи на оборот

Корректировка по паспорту станка

6) Назначение периода стойкости инструмента .

7) Определение скорости резания

где - коэффициент, зависящий от вида обработки, подачи, инструмента, материала заготовки,.

где - коэффициент, на обработкуматериала,

- коэффициент на инструментальный материал,

- коэффициент, учитывающий глубину сверления,

8) Определение частоты вращения шпинделя

9) Определение крутящего момента

где

- коэффициент, учитывающий фактические условия работы,

10) Определение осевой силы

где

11) Определение мощности резания

3. Фрезерная обработка

1) Выбор станка

Выбираем горизонтально-фрезерный станок 6Р83.

Частота вращения шпинделя, об/мин: 31,5-1600. Скорость перемещения стола, м/мин: 3800. Мощность двигателя, кВт: 11. КПД станка 0,75.

2) Выбор приспособления.

Деталь закрепляется в цанговый патрон.

3) Выбор режущего инструмента.

Торцевая фреза Р9М4К8.

4) Определение глубины резания .

5) Определение подачи на зуб

6) Назначение периода стойкости инструмента .

7) Определение скорости резания

где - коэффициент, зависящий от вида обработки, подачи, инструмента, материала заготовки,.

где - коэффициент, на обработку материала,

- коэффициент на инструментальный материал,

- коэффициент, учитывающий глубину сверления,

8) Определение частоты вращения шпинделя

Корректировка по паспорту станка .

9) Определение шпиндельной подачи

10) Определение осевой силы

где

- коэффициент, учитывающий качество обработанного материала,

11) Определение мощности резания

12) Определение крутящего момента

4. Шлифовальная операция

1) Выбор станка

Выбираем универсальный шлифовальный станок 3Е12.

Частота вращения шпинделя, об/мин: 35-2000. Скорость перемещения стола, м/мин: 2-35. Мощность двигателя, кВт: 7,5. КПД станка 0,75.

2) Выбор приспособления.

Деталь закрепляется в цанговый патрон.

3) Выбор режущего инструмента.

Шлифовальный круг.

4) Определение глубины резания .

5) Определение скорости круга

6) Определение частоты вращения круга



Корректировка по паспорту станка .

7) Определение действительной скорости круга

8) Определение скорости заготовки

9) Определение частоты вращения заготовки

шпиндельной подачи

10) Определение осевой силы

где

- коэффициент, учитывающий качество обработанного материала,

11) Определение мощности резания



12) Определение крутящего момента

2.8 Расчет технической нормы времени

1. Наружная токарная обработка

1) Определение основного времени

2) Определение вспомогательного времени

2.1) Определение вспомогательного времени на комплекс приемов по управлению станком

2.1.1) Включение и выключение вращения шпинделя кнопкой

2.1.2) Изменение и установка чисел оборотов шпинделя, подачи одним рычагом

2.1.3) Подвести, закрепить, отвести заднюю бабку

2.2) Вспомогательное время на контрольное измерение

2.3) Вспомогательное время на установку, закрепление и снятие детали

3) Определение операционного времени

4) Определение организационно- технического обслуживания

5) Определение времени на отдых

6) Определение нормы штучного времени

2. Сверлильная обработка

1) Определение основного времени

2) Определение вспомогательного времени

2.1) Определение вспомогательного времени на комплекс приемов по управлению станком

2.1.1) Включение и выключение вращения шпинделя кнопкой

2.1.2) Изменение и установка чисел оборотов шпинделя, подачи одним рычагом

2.1.3) Установка и снятие инструмента

2.2) Вспомогательное время на контрольное измерение

2.3) Вспомогательное время на установку, закрепление и снятие детали

3) Определение операционного времени

4) Определение организационно- технического обслуживания

5) Определение времени на отдых

6) Определение нормы штучного времени

3. Фрезерная обработка

1) Определение основного времени

2) Определение вспомогательного времени

3.1) Определение вспомогательного времени на комплекс приемов по управлению станком

3.1.1) Включение и выключение вращения шпинделя кнопкой

3.1.2) Изменение и установка чисел оборотов шпинделя, подачи одним рычагом

3.1.3) Установка и снятие инструмента

3.2) Вспомогательное время на контрольное измерение

3.3) Вспомогательное время на установку, закрепление и снятие детали

4) Определение операционного времени

5) Определение организационно- технического обслуживания

6) Определение времени на отдых

7) Определение нормы штучного времени

4. Шлифовальная операция

1) Определение основного времени

2) Определение вспомогательного времени

2.1) Определение вспомогательного времени на комплекс приемов по управлению станком

2.1.1) Включение и выключение вращения шпинделя кнопкой

2.1.2) Изменение и установка чисел оборотов шпинделя, подачи одним рычагом

2.1.3) Установка и снятие инструмента

2.2) Вспомогательное время на контрольное измерение

2.3) Вспомогательное время на установку, закрепление и снятие детали

3) Определение операционного времени

4) Определение организационно- технического обслуживания

5) Определение времени на отдых

6) Определение нормы штучного времени

3. Охрана труда

1. Общие положения

1.1. Раздел «Охрана труда» предназначена для организации безопасной работы станочников на металлорежущих станках, находящихся в эксплуатации в структурных подразделениях.

1.2. Ответственность за обеспечение исправного состояния и безопасную эксплуатацию парка металлорежущих станков возлагается на руководителя структурного подразделения, за которым эти станки закреплены.

1.3. В механической мастерской у каждого станка должен быть инвентарный номер, инструкция по охране труда для данного вида станка и табличка с фамилией лица, ответственного за его эксплуатацию.

1.4. Станок всегда должен находиться в исправном состоянии, корпус станка надежно заземлен, своевременно произведены замеры сопротивления заземления и изоляции (наличии акта лаборатории). Рабочее место должно быть достаточно освещено, оснащено деревянной решеткой на пол, обеспечено средствами индивидуальной защиты станочника.

1.5. К работе на металлорежущих станках допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медосмотр, специальное обучение и проверку знаний в квалификационной комиссии, получившие первичный инструктаж по охране труда на рабочем месте и повторные инструктажи по охране труда не реже одного раза в квартал.

1.6. Станочник обязан соблюдать правила внутреннего распорядка, выполнять требования санитарных норм и правил личной гигиены. Содержать рабочее место в чистоте в течение всего рабочего дня, не загромождать его деталями, металлическими отходами, мусором. Во время работы не употреблять спиртные напитки, курить в отведенных для этого местах.

1.7. Опасными производственными факторами для станочников являются: возможность поражения электрическим током (до 1000 В), механические воздействия движущихся частей станка, металлическая и абразивная стружка.

1.8. Для выполнения служебных обязанностей станочнику должна быть предоставлены средства индивидуальной защиты (СИЗ) согласно Типовым нормам бесплатной выдачи спецодежды, спецобуви и других СИЗ: комбинезон хлопчатобумажный, очки защитные.

1.9. За нарушения требований охраны труда, правил пожарной безопасности и внутреннего трудового распорядка виновные привлекаются к ответственности согласно действующему законодательству РФ.

2. Требования безопасности перед началом работы

2.1. Правильно надеть предусмотренную нормами спецодежду и индивидуальные средства защиты, убрать волосы под головной убор. Не работать на станке в рукавицах, а также с забинтованными пальцами без резиновых напальчников.

2.2. Проверить исправность режущего, измерительного и крепежного инструмента и разложить его в удобном для пользования порядке. Сверла, отвертки положить острой частью от себя. Приготовить крючок и щетку-сметку для удаления стружки. Не допускать применения неисправного инструмента и приспособлений.

2.3. Проверить наличие, исправность и прочность крепления:

- заземляющих (зануляющих) устройств;

- ограждений токоведущих частей электроустановки (пускателей, рубильников, трансформаторов, силовых электрощитов и т. п.); - предохранительных устройств для защиты от стружки, охлаждающих жидкостей; - ограждений зубчатых колес, приводных ремней, валиков, приводов шпинделя, тросов (пружин) контргруза, уравновешивающих шпиндель станка.

2.4. Отрегулировать местное освещение так, чтобы рабочая зона была достаточно освещена, а свет не слепил глаза. Пользоваться местным освещением напряжением 42 В.

2.5. До устранения обнаруженных недостатков и неисправностей к работе не приступать. Перед включением станка убедиться, что пуск станка никому не угрожает опасностью.

3. Требования безопасности во время работы

3.1. Во время работы необходимо быть внимательным, не заниматься посторонними делами (разговорами) и не отвлекать других, следует выполнять только ту работу, которая поручена, а также требования инструкций по охране труда, знаков и надписей безопасности.

...